BP神经网络在化探数据分类中的应用

BP神经网络作为一种具有高度非线性映射能力的计算模型,具有优良的非线性逼近能力,在化探数据处理、矿产资源潜力评价等地学应用中,很多问题正是具有高度的非线性的。BP网络可自动模拟各种成矿因素之间的自然关系,进行全局优化搜索,减少人为干预,提高资源预测的准确率。BP网络具有简单易行、并行性强等特点,目前仍是多层前向网络的首选算法。以新疆东天山的化探数据对BP神经网络进行测试,分别以东天山地区的典型金矿、典型铜矿做矿床规模和类型的分类。测试结果表明,改进的BP神经网络收敛速度快,具有较高的学习效率,可以很好地对化探数据进行分类。     

WOFOST模型在评估气候变化对粮食生产影响方面的研究进展

近年来国内外学者采用不同的方法评估气候变化对粮食生产的影响,其中机理模型评价方法是运用较多的方法之一。WOFOST（WOrld FOod STudies）模型由于其机理性强、源代码开放、参数调整较为简便等优势,已经在相关研究中得到广泛应用。该模型以不同作物生长发育的机理过程为依据,经过适用性验证后,可用于粮食作物气候生产潜力评估和气象灾害影响评价;结合历史气候资料与未来气候情景数据,可定量评价过去及未来气候变化对粮食生产的影响。通过介绍WOFOST模型的基本原理、运行机制、参数设定与参数本地化等相关方法,系统总结该模型在评估气候变化对粮食生产影响方面的研究进展,并指出现有研究存在的不足,以期为未来开展相关研究工作提供参考。     

一种局部海域扰动重力数据反演海底地形的非线性序列相关方法

在不考虑地壳均衡条件下,从重力场基本理论出发推导了重力异常/扰动与海深信息之间的近似解析关系,其中扰动重力反演海底地形的模型较之重力异常更加简洁.通过对反演模型级数展开式的深入分析表明,在重力数据分辨率数值小于海深分辨率时并不明显收敛,因此在用重力数据反演高分辨率海底地形时应顾及展开级数的高阶项并采取相应处理方法.在大量统计分析基础上,构建了局部海域扰动重力数据反演高分辨率海底地形的非线性序列相关方法,该方法利用少量船测重力/水深测线数据获取非线性相关参数,而后利用卫星测高重力数据按非线性相关函数模型反演海底地形.试验分析表明,2次非线性相关函数反演效果表现较优,对于海底地形平缓海域,1°×1°区域内单条船载测线数据获得的相关参数即可达到2%相对精度.对于海底地形复杂海域,论文方法适用范围应该尽量缩小,30′×30′区域范围基于单条船载测线数据反演的相对精度可优于7%.从论文试验结果分析,海底地形与重力数据之间存在2次非线性相关函数特征,且这种特征在高分辨率情况下仍然适用,利用非线性函数模型并结合稀疏船载测量数据、密集卫星测高重力数据可为局部海域高分辨率海底地形反演提供一种可行的解算方...     

岩石裂纹扩展微观机制声发射定量反演

岩石受载内部微裂纹扩展及其震源机制反演有助于认识宏观裂纹扩展过程的非线性断裂力学行为.借助声发射监测手段,本文建立了仅涉及微裂纹张开/闭合和剪切滑移的位移不连续震源模型,通过各位置处传感器耦合质量标定及点源远场P波矩张量反演获得了含预制裂纹砂岩受载过程的震源机制解及时变响应特征,在全局坐标系下分析了微裂纹的三种断裂力学行为.结果表明:在位移不连续模型中,震源矩张量特征值与试样泊松比之间必须满足特定约束条件,该约束条件下的优化问题可采用拉格朗日乘子和Levenberg-Marquardt迭代法求解;受载砂岩裂纹扩展过程中,声发射震源以剪切滑移机制占优,微裂纹空间取向及运动方向与试样宏观主裂纹夹角平均值分别为40.9°和17.7°;对微裂纹体积分解表明岩体微观破裂机制以沿X方向I型张开为主,而沿Y方向的II型断裂滑移方向与试样全局变形方向相一致,由于试样内部晶粒分布非均质性造成了少量沿Z方向的III型平面外微裂纹滑移行为;受载砂岩裂纹扩展过程中微裂纹模式角与震源极性值变化趋势一致、利用震源震级评估的局部应力降值与实验观测结果相吻合,这两者均表明了位移不连续模型在震源机制定量反演中的适用性.     

基于固定翼航测无人机的城市建成区地形图快速更新

城市建成区是城市建设发展在地域分布上的客观反映,是智慧城市建设的主要区域。针对城市建成区地物信息丰富、区域面积较大等特点,提出利用国产固定翼航测无人机获取城市建成区高分辨率影像数据,完成建成区1∶500大比例尺地形图快速更新的技术方法,并对成果精度和作业效率进行检测对比。结果表明,该方法在城市建成区地理信息快速更新中具有较好适用性。     

峡谷分层型水源水库表层沉积物溶解性有机物光谱特征

结合三维荧光光谱技术（EEMs）与紫外吸收光谱（UV-vis）,并利用平行因子分析（PARAFAC）的方法,对金盆水库表层沉积物中溶解性有机质（DOM）光谱的空间分布特征及来源进行分析,并探讨沉积物DOM的荧光组分与可溶性有机氮（SON）、可溶性无机氮（SIN）之间的相关性.结果表明,金盆水库表层沉积物DOM由3类荧光组分组成,分别是类富里酸C1（235 nm,315 nm/430 nm）、类色氨酸C2（220 nm,275 nm/330 nm）和类胡敏酸C3（265 nm/520 nm）,各组分荧光强度占总荧光强度百分比的平均值分别为43.15%、31.54%和25.31%.表层沉积物DOM浓度在空间上呈现从上游到主库区先减少后增加的趋势.光谱斜率S_275-295、S_350-400和光谱斜率比S_R反映出各采样点陆源与内源占比的差异性.荧光指数、自生源指标和腐殖化指标都表明金盆水库沉积物DOM的来源具有内源与陆源双重特征.相关性分析表明,表层沉积物DOM各组分与SON和SIN均呈显著正相关,说明DOM与氮元素的迁移转化密切相关.     

基于海洋物联网的快速机动组网观测技术研究

面向重点海域中小尺度过程、突发事件及关键目标观探测需求，以无人机、无人艇、波浪滑翔器、水下滑翔机、AUV、剖面漂流浮标及投弃式观测装备等无人智能移动观测装备为主干节点，结合潜标、 海床基等定点观测装备，提出了基于海洋物联网的快速机动组网观测系统构建方案，探讨了相关关键技术及发展方向。     

郑汴洛城市化及人口和产业承载变化的评估研究

针对郑州、开封、洛阳(郑汴洛)三市城市化过程中的土地、人口和产业发展问题,本文提出一种评估城市扩展及其对应人口/产业土地承载密度变化的方法,并在郑汴洛地区开展实践研究。结果显示:三市的城市用地均处于快速扩展中,且城市用地与农业用地变化呈负相关,说明:城市扩展更多是以侵占周边农田为代价;三市单位城市用地的人口承载力下降(郑汴洛三市对应的趋势值分别为-0.05,-0.06,-0.08),而经济承载力上升,说明其经济城市化表现突出,而城市的人口聚集水平有待进一步提升。城市化进程一方面需提高土地利用效率;另一方面也需提升单位城市用地的人口承载力,协同推进人口、产业和土地城市化。     

水下实时观测潜标系统技术发展

综述了水下实时观测潜标系统及其技术进展。以潜标技术为基础,通过水下绞车、自升降通信浮标、水下滑翔机及波浪滑翔器等技术途径,设计了水下实时观测系统方案,探讨了水下数据实时传输关键技术,开展了水下观测数据实时传输功能验证试验,初步实现了观测数据实时/准实时传输。     

人工蜂群算法优化SVR的叶面积指数反演

支持向量机回归SVR（Support Vector Regression）方法作为叶面积指数反演的一种新思路,在LAI反演中具有一定的应用价值和前景,但SVR算法中惩罚系数C、核函数宽度参数g、不敏感损失函数参数ε的取值对回归精度有显著的影响。本文提出了一种基于人工蜂群算法ABC（Artificial Bee Colony）优化SVR参数的遥感影像叶面积指数反演方法。研究数据为美国土壤水分实验（SMEX02）2002年LAI实测数据和同期的Landsat 7 ETM+地表反射率数据,为了验证ABC算法优化SVR各个参数对反演精度的影响,建立了未优化参数（SVR）、优化单个参数（ABC-SVR-C,ABC-SVR-g,ABC-SVR-ε）、优化3个参数（ABC-SVR）的3类LAI反演模型,并比较了其回归拟合精度。在此基础上,分析了3个关键参数对LAI反演模型精度的敏感性,并对ABC算法优化SVR模型的精度进行显著性检验。研究表明：（1）相比未优化参数模型,ABC算法优化模型具有更高的反演精度,优化3个参数优于优化单个参数,回归直线斜率k达到0.797、决定系数r²达到0.775。（2）SVR的3个关键参数对模型精度都有影响,相较参数C和g,参数ε引起模型精度的不确定性更高。（3）95%的置信区间下,ABC-SVR模型与SVR模型的回归直线斜率k、r²、RMSE的差异显著性检验P值均小于0.005,ABC算法显著改善了SVR模型的精度。